Оценка антропогенной нагрузки по уровню флуктуирующей асимметрии листьев Betula pendula (на примере учебно-опытного полигона ДГТУ)

Обоснование. Исследование направлено на оценку уровня антропогенной нагрузки на территории учебно-опытного полигона ДГТУ (п. Рассвет, Ростовская область) методом флуктуирующей асимметрии листовой пластинки берёзы повислой (Betula pendula Roth). Проведён сравнительный анализ интегрального показателя флуктуирующей асимметрии между зонами с предполагаемой разной степенью воздействия («Полигон 1», «Полигон 3») и условно-фоновой зоной («Роща»). Установлено, что уровень флуктуирующей асимметрии в группах антропогенного воздействия достоверно выше, чем в фоновой зоне, а состояние среды на всей исследованной территории соответствует зоне «тревоги». Наиболее чувствительными к стрессу признаками являются длина второй жилки и угол между жилками. Метод флуктуирующей асимметрии подтвердил свою эффективность для биоиндикации комплексной антропогенной нагрузки в урбоэкосистемах.

Цель. Целью исследования была количественная оценка уровня антропогенного стресса на территории учебно-опытного полигона ДГТУ путём анализа флуктуирующей асимметрии листьев берёзы повислой и выявления наиболее чувствительных морфологических признаков.

Материалы и методы. Объект данного исследования берёза повислая (Betula pendula Roth) в условиях антропогенно-преобразованных территорий. Предметом исследования выступила флуктуирующая асимметрия морфологических признаков листовой пластинки Betula pendula как показатель нарушения стабильности развития. В работе применялся метод оценки флуктуирующей асимметрии листовой пластинки. Использовались стандартные биометрические методы измерения пяти пластинчатых признаков листа с последующим расчётом относительной величины асимметрии для каждого признака и интегрального показателя флуктуирующей асимметрии для каждого листа. Статистическая обработка данных включала описательную статистику, проверку распределения на нормальность (критерий Шапиро-Уилка) и однородность дисперсий (тест Левена), для сравнения групп применялся однофакторный дисперсионный анализ (ANOVA) с последующим пост-хок тестом Тьюки.

Результаты. Интегральный показатель флуктуирующей асимметрии (ИП ФА) для объединённой выборки составил 0,093, что соответствует зоне «тревоги» по шкале Захарова. Статистический анализ выявил достоверные различия (p <0,001) между условно-фоновой зоной «Роща» (ИП ФА = 0,065 ± 0,004) и зонами воздействия «Полигон 1» (0,110 ± 0,007) и «Полигон 3» (0,104 ± 0,006). При этом значимых различий между двумя полигонами не обнаружено (p = 0,721). Анализ вклада отдельных признаков показал, что наибольшую чувствительность к антропогенному стрессу проявляют «Длина второй жилки» (0,152) и «Угол между жилками» (0,095).

Заключение. Проведённое исследование демонстрирует эффективность метода флуктуирующей асимметрии листьев берёзы повислой для диагностики комплексной антропогенной нагрузки. Полученные данные свидетельствуют о напряжённой экологической обстановке на территории учебно-опытного полигона ДГТУ, где уровень нарушений развития достигает уровня «тревоги». Пространственная дифференциация значений ФА подтверждает гипотезу о более высоком стрессе в зонах непосредственной близости к инфраструктуре. Выявление наиболее чувствительных морфологических признаков позволяет оптимизировать программы биоиндикационного мониторинга для подобных урбанизированных территорий.